基于有向无环图的高效区块链共识算法

针对传统区块链共识算法存在效率低和大量资源浪费的问题, 提出一种使用基于ID分类的有向无环图数据结构取代传统区块链链式数据结构的算法, 解决了传统区块链项目无法在短时间内确认大量交易的问题. 该算法使用基于ID分类的有向无环图数据结构能更简单地达成共识, 适用于多用户在同一时间进行交易确认. 该共识算法与传统区块链项目相比能在更短的时间内确认交易, 从而可节省大量的硬件资源, 且提升区块链对交易的处理效率.     

一种基于区块链PoS共识算法的改进研究

区块链共识算法保证了区块链中的区块按时间戳有序生成,算法优劣直接影响区块链系统性能.PoS共识算法是一种区块链公有链采用的主流共识算法,但生成区块的时间具有随机性,有些情况下区块间隔时间过长,不能满足商业应用场景需要;针对PoS共识算法生成区块的速度存在的性能局限,改进设计的Silkworm算法,通过智能合约对最快生成...     

一种面向区块链的优化PBFT共识算法

区块链技术具有去中心化,数据不可篡改和数据透明等特点,使得该技术的应用领域不断扩展,但目前应用于区块链系统的共识算法存在着资源浪费和共识效率较低等问题,限制了区块链技术的发展.针对此问题,基于实用拜占庭容错算法(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT),算法的基本思想,提出了一种优化的共识算法.该算法引入积分机制,根据节点积分挑选参与共识的节点,以降低网络中的通信开销;在不存在拜占庭节点的情况下,优化PBFT算法的一致性协议;引入升降级机制,动态更新参与共识的节点集合,以保证算法在大部分时间内都执行优化一致性协议.实验结果表明:与PBFT算法相比,本文提出的共识算法将共识过程的时间复杂度从O(N~2)下降到O(N),有效降低了网络中的通信开销,平均时延从55ms降到37ms,平均吞吐量从342TPS提升到677TPS.     

基于有向无环图的高效并行区块链

区块链系统的性能制约了它的推广应用,主要表现为交易吞吐量低、交易确认时间长和算力浪费等.针对这些问题,提出一种基于有向无环图（DAG）的区块链及其共识协议,提供区块链的并行工作模式.通过3个指针提供DAG区块的连通性;根据工作量证明（PoW）机制,将较难的区块组成一条谜题链,保证区块的有序性和系统的安全性;按照最长链原则和最难链原则,制定谜题链的共识协议.本方案充分利用了网络节点的计算资源,提高了区块链系统性能,减小了计算冗余度,节省了算力.     

区块链共识算法综述

区块链技术作为核心技术自主创新的重要突破口,在越来越多的领域带来了深刻的变革.区块链的三大核心技术分别是:密码学、共识机制和分布式网络.共识算法作为区块链技术的核心之一,对维护系统稳定运行,以及节点间的相互信任有着重要的作用.本文主要介绍了区块链共识机制发展至今的一些代表性算法,包括分布式共识、工作量证明、权益证明等共...     

基于改进PBFT算法的区块链技术在供应链溯源中的应用

近些年区块链的迅速发展使得人们开始构建基于信任的互联网,对各项交易的供应链溯源关注度日益增加.为了使区块链技术更好地应用到供应链溯源中去,本文结合区块链的基本架构设计了符合供应链的5层模型架构,包括数据层、网络层、共识层、合约层、视图层,并采用信用分级协议和节点分层共识协议对PBFT算法加以改进,降低算法的通信开销中心...     

一种基于可验证秘密共享的区块链共识算法

共识算法对保证区块链的安全性和效率起着至关重要的作用,Raft算法作为一种强一致性、去中心化、高可用的分布式共识算法,被广泛应用在联盟链及私有链中.针对Raft算法在Leader节点选举过程中存在虚假投票及缺少拜占庭容错的问题,利用可验证秘密共享提出了一种基于可验证秘密共享的Raft共识算法,该算法通过可验证秘密共享的...     

基于PBFT算法的区块链用户隐私数据保护与查找问题研究

针对区块链技术中的共识算法的一种——PBFT算法(实用拜占庭算法)进行研究,主要探究该算法在用户隐私数据保护与查找问题方面的作用.从区块链技术作用机制与原理入手,以拜占庭算法为基础,与实用拜占庭算法相比较,深入剖析了实用拜占庭算法在区块链共识机制当中的作用机理,并通过数据实例进行验证,充分证明了实用拜占庭算法在区块链技...     

基于信任评估模型的PBFT共识算法

实用拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)共识算法是确保区块链等分布式系统达成一致性的重要算法,但其仍难以应用到节点数量规模较大的网络环境,且共识过程中主节点的错误选取会导致系统通信资源的浪费。针对以上问题,文章提出基于信任评估模型的PBFT共识算法(Trust-based Practical Byzantine Fault Tolerance,T-PBFT),首先采用聚类的方法对系统中的共识节点进行分组共识,降低通信复杂度;然后根据网络中节点历史行为进行信任度评估,选取可靠的节点作为共识小组中的主节点;组内实现共识后,再进行组间共识,确保系统中共识节点存储的数据信息达成一致。所提出的改进算法能够更好地应用于大规模区块链网络系统,并能够选择更可靠的主节点。通过仿真实验和分析得出,改进算法通信复杂度小于原算法的O(N²),系统的吞吐量与原算法相比最高增加了17%,共识时间节省了25%。     

基于奖励积分机制的高效拜占庭容错算法DIG-PBFT

实用拜占庭容错共识算法（PBFT）作为联盟链中最常见的共识算法,可以在恶意节点少于三分之一的情况下,保证系统的正确性.然而,PBFT算法在建立信任与共识过程中存在高时延、低吞吐量、主节点选取安全性、恶意节点未处理等问题.为了解决这些问题,引入奖励积分机制来对共识节点进行分组并设定候选节点集,提出了一种高效快速的拜占庭容错算法（DIG-PBFT）.在共识过程中,DIG-PBFT通过动态地调整实际参与共识的节点,增加了安全性更高节点的参与度.仿真实验结果表明：与PBFT算法及其同类工作相比,DIG-PBFT算法的吞吐量更大、时延更低,且安全性更高.     

支持多中心聚合签名的实用性拜占庭容错改进方案

为了解决区块链共识机制中验证效率偏低问题,将聚合签名方法应用于共识过程中的消息验证,改变共识过程中传统的单签名验证方式,从而降低共识过程中的验证复杂性;为了解决密钥中心权限过大问题,结合分布式密钥生成技术实现多中心的密钥授权机制,使共识节点的密钥生成不再依赖于单可信中心,从而避免密钥托管问题;以实用性拜占庭容错方案为例,构造基于多中心聚合签名的拜占庭容错共识改进方案。仿真实验表明,相对传统的实用性拜占庭容错方案,所提方案效率更高。     

廉价磁盘冗余阵列RAID的技术策略

对廉价磁盘冗余阵列技术的分析,利用其可以提高存储设备速度和容错等能力,提出的不同情况下的决策方案,以提高网络服务器的性能。     

TSHOVER:A Novel Coding Scheme for Tolerating Triple Disk Failures in RAID/DRAID

This paper presents a novel method, called TSHOVER, for tolerating up to triple disk failures in RAID/DRAID architectures or others reliable storage systems. TSHOVER is two-dimensional code, which employs horizontal code and vertical code at the same time with simple exclusive-OR (XOR) computations. This paper shows the new step ascending concepts used in encoding, and it has the capability of realizing fault tolerance. TSHOVER has better data recovery ability to those disk network storage systems with relatively more dynamic changes in the number of disks. Compared with RS and STAR code, TSHOVER has better encoding performance. When updating a data strip, only 6 XOR operations are needed. Both experimental results and theoretical analyses show that TSHOVER has better performance and higher efficiency than other algorithms.     

气动AMT系统故障诊断研究

为增强机械式自动变速器(AMT)故障诊断和容错运行能力,提高系统可靠性和稳定性,研究气动AMT故障诊断系统.以应用于重型商用车的12挡气动AMT系统为平台,采用信号检测、解析冗余、实时跟踪的诊断方法及冗余替代、开环控制、反馈量更换的容错处理方法,开发了遵循ISO15765协议的故障诊断系统.试验证明,所设计故障诊断系统能及时监测、判断气动AMT系统故障,并可采取有效容错措施,保证故障车辆的行驶能力.     

一种基于COTS硬件的安全苛求计算平台研究

为解决安全关键领域传统容错计算平台支持费用高、技术局限性大的问题,提出并实现了一种基于商用货架产品(COTS)的高安全容错计算平台(VIS),给出了平台的构造方法,分析了VIS平台的2 oo2×2体系结构和容错同步原理.遵循IEC 61508标准对平台进行了安全完整性等级确认.结果表明,VIS平台的硬件安全完整性达到SIL4级,能够满足安全苛求领域的需求.     

Combinatorial Optimization Based Analog Circuit Fault Diagnosis with Back Propagation Neural Network

Electronic components＇ reliability has become the key of the complex system mission execution. Analog circuit is an important part of electronic components. Its fault diagnosis is far more challenging than that of digital circuit. Simulations and applications have shown that the methods based on BP neural network are effective in analog circuit fault diagnosis. Aiming at the tolerance of analog circuit,a combinatorial optimization diagnosis scheme was proposed with back propagation（ BP） neural network（ BPNN）.The main contributions of this scheme included two parts：（ 1） the random tolerance samples were added into the nominal training samples to establish new training samples,which were used to train the BP neural network based diagnosis model;（ 2） the initial weights of the BP neural network were optimized by genetic algorithm（ GA） to avoid local minima,and the BP neural network was tuned with Levenberg-Marquardt algorithm（ LMA） in the local solution space to look for the optimum solution or approximate optimal solutions. The experimental results show preliminarily that the scheme substantially improves the whole learning process approximation and generalization ability,and effectively promotes analog circuit fault diagnosis performance based on BPNN.     

基于Vxworks的DP 3动力定位控制系统设计与分析

为了满足深海油气资源开发对动力定位系统可靠性的需求,根据船级社对附加标志为DP 3动力定位系统的规范要求,在Vxworks实时操作系统下设计了三模冗余的动力定位控制系统.基于PC104总线设计了冗余动力定位控制系统的硬件体系结构. 采用软件实现了三模冗余实时控制计算机组的控制解算与容错管理.应用马尔可夫过程对所设计的DP 3级动力定位控制系统进行了可靠性分析,预测了不同的硬件故障参数对DP 3动力定位控制系统可靠性的影响.分析结果表明,所设计的DP 3动力定位控制系统具有较高的可靠性.